muodonmuutos
In Kontinuumimekaniikan muodonmuutos (kutsutaan myös muodonmuutoksen tai vääristymä ), joka on runko on muutos sen muodon seurauksena toiminnan ulkoisen voiman tai mekaanisen jännityksen . Muodonmuutosta voidaan käyttää pituuden muutoksena ( venymä ) tai kulmamuutoksena ( leikkaus ilmestyy). Epämuodostuma esitetään käyttämällä venytystensoria . Rungon voima, joka vastustaa ulkoista voimaa, on muodonmuutosvastus .
erottaminen
Epämuodostumat voidaan jakaa seuraaviin:
- isotrooppisen osa (isotrooppinen koon muutosta säilyttäen muoto) ja
- deviatoric osa (muodonmuutoksiin säilyttäen tilavuus).
Lisäksi muodonmuutokset koostuvat
- joustavat ( käännettävät ) komponentit ja
- muoviset ( peruuttamattomat ) osat.
Lisäksi muodonmuutokset on jaettu
- spontaanit muodonmuutokset ja
- viskoosiset muodonmuutokset.
Käänteinen elastinen muodonmuutos
Käänteistä - eli palautuvaa tai pysyvää - muodonmuutosta kutsutaan elastiseksi muodonmuutokseksi . Siihen liittyvä materiaali ominaisuus on nimeltään elastisuus .
Hooken laki kuvaa suhteellista venymän kuin verrannollinen jännite tai teho ja poikkipinta-ala elin. Venymä- tai elastisuusmoduuli on materiaalivakio .
Voimaan, joka vaikuttaa tangentiaalisesti pintaan ( leikkaus ), sovelletaan vääntö- tai leikkausmoduulia . Poissonin numero tai Poissonin suhde on myös materiaali vakio ja liittyy kimmomoduuli ja leikkausmoduuli kautta seuraavan suhteen:
Peruuttamaton muovinen muodonmuutos
Käänteinen, pysyvä muodonmuutos tapahtuu, kun elastinen raja saavutetaan ja sitä kutsutaan plastiseksi muodonmuutokseksi . Tämä edellyttää materiaalin muovattavuutta ja muodonmuutosenergiaa . Materiaaliin liittyvää ominaisuutta kutsutaan myös sitkeydeksi .
Materiaalien peruuttamatonta muodonmuutosta ilman virtausrajaa (esim. Useimmat nesteet) kutsutaan viskoosiseksi muodonmuutokseksi .
Materiaalin plastisuus riippuu lämpötilasta. Useimpia metalleja on vaikea kylmäkäyttää huoneenlämmössä , minkä vuoksi niitä kuumennetaan niiden käsittelemiseksi. Suurin voima tai jännitys, joka kestää ennen materiaalivikaantumista, on lujuus . Jännityksestä riippuen erotetaan puristuslujuus , taivutuslujuus tai korkean lämpötilan lujuus .
Jos materiaali on erittäin haurasta, se rikkoutuu ilman merkittäviä muodonmuutoksia etukäteen. Kivien tapauksessa tämä koskee vain siirtymiä millimetreistä senttimetreihin vuodessa, kun taas hitaammat prosessit tapahtuvat plastisesti (ks. Taitto (geologia) , tektoniikka ).
Ensisijainen plastinen muodonmuutos voi myös olla täysin palautuva nanomittakaavassa. Tämä olettaa, ettei materiaalin kuljetusta poikittaisen liukumisen muodossa ole vielä aloitettu.
Katso myös
- Muodonmuutos pitkänomaisia elimiä, kuten palkkeja tai tankoja , kun taipuminen kohdistuu kuormia tunnetaan taipuma .
- Vierintävastus riippuu muodonmuutos tahojen.
Yksilöllisiä todisteita
- ^ Gerthsen, Christian, 1894-1956.: Gerthsen Physik . 25. painos. Springer Spectrum, Berliini 2015, ISBN 978-3-662-45976-8 .
- ↑ Günter Gottstein: Materiaalitiede ja materiaalitekniikka, fyysiset perusteet . 4., muokata. Painos 2014. Berliini, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-36603-1 .
- ^ Gerolf Ziegenhain, Herbert M. Urbassek: Käännettävä plastisuus fcc -metalleissa . Julkaisussa: Philosophical Magazine Letters. 89 (11): 717-723, 2009, doi : 10.1080 / 09500830903272900 .